r’相在各种电解液中的极化行为

电解提取各种铁、镍基高温合金中γ′相的方法虽已有不少经验.但各类合金中成份不同的γ′相在各种电解液中的极化行为,从未系统研究过.为深入了解合金成份对γ′相极化行为的影响,我们选用了七种铁、镍基高温合金和常用的六种电解液,对合金基体和γ′相的电化学行为进行了系统的研究.通过试验,测出各种合金基体γ和γ′相在不同电解液中的过钝化溶解电位E_(OP)~γ和(?)、钝化电流i_P~r和i_P~r′等.为今后电解提取各类合金中的γ′相提供依据,并从中找出电解提取高温合金中γ′相的普遍规律.     

NiCr40Al3合金中γ’相的电解萃取法

关于NiCr40Al3合金,国内外都进行过详尽的研究.其中γ′相的萃取方法本来以为是早已解决了的,因为镍基合金γ′相的电解萃取已探讨了三十多年,各国学者都有大量的工作,而且结论是一致的:在硫酸铵和柠檬酸的水溶液中,在室温下恒电流电解,镍基合金γ′相是可以定量萃取的.这种方法还被采用作ASTM的标准方法.最近日本学者提出了一种采用非水溶剂电解液的恒电位电解萃取法,并认为比上述方法更为优越.但是,这些工作都没有涉及含铬量这     

在氯化物溶液中电解提取K13铁镍铬基高温合金中 γ’相

在研究无铬的铁镍钴基超合金中的γ’相分析时,我们发现了该合金中的γ’相可以在氯化物水溶液中定量提取。本工作进一步证明,Ｋ１３铁镍铬基超合金中的γ’相也可以在氯化物水溶液中定量提取。这种方法获得的γ’相提取量远较传统的含氧阴离子电解液中的提取量高。应当注意的是,随着电解温度的降低,γ’相的提取量明显增加,因而必须采用低温（０～５℃）电解。     

镍基高温合金中γ′相的高温稳定性及筏状结构的形成

γ′相是镍基高温合金中的主要强化相，它在高温下的稳定性问题非常关键。本文综合论述了镍基高温合金中γ′相的高温稳定性及其筏状结构形成的研究进展，总结了γ′相筏状结构研究的主要结果，对筏状γ′相的形成机制也进行了综合分析。     

第四代粉末高温合金FGH4102长期时效过程中γ′相演变规律北大核心

本文研究了新型镍基粉末高温合金FGH4102在750~850℃长期时效过程中γ′相的演变行为。结果表明:合金长期时效过程中一次γ′相稳定性较好;三次γ′相主要存在于750℃及800℃,析出量达到饱和后随时效时间延长符合Ostwald熟化理论,之后逐渐溶解;二次γ′相在750℃及800℃时效过程中存在分裂导致的反粗化现象,850℃时效时二次γ′相随时效时间增加而持续长大;800℃及850℃时效后期,二次γ′相形态转变为沿<100>方向排列的方形;时效温度及时间对合金硬度的影响较大,时效后期硬度值的变化主要取决于二次γ′相尺寸的变化。     

常用电解液对于镍铬钴基超合金中不同粒度γ′相的提取能力

大量的实验结果表明,目前用来提取镍基合金y′相的电解液主要有四种(表2),而且实用的镍基超合金,只要铬含量在10～25％范围内,y′的粒度在150A以上并以颗粒分布在连续的基体中,采用公认的硫酸铵水溶液一般都是可以定量提取或接近于定量提取的。多数情况下,这四种电解液的提取量也是接近的。但是,我们发现,当合金低温时效产生了粒度小于100A的y′相时,硫酸铵水溶液的提取量就会大大偏低,上述四种电解液的提取量就会产生明显的差异。     

K4208高温合金中析出相的表征

K4208高温合金中W、Mo含量比较高,通常会形成碳化物和金属间相。为了对K4208高温合金中析出相做定性定量分析,通过实验选择了合适的电解条件:电解液为10g/L氯化锂-40g/L磺基水杨酸-5%(V/V)甘油甲醇溶液,电流密度为0.04~0.06A/cm²,电解温度为0~-5℃。采用电解萃取方法将析出相从合金基体中分离,研究了析出相的分离方法,将碳化物溶解,得到了单独新相。通过X射线衍射(XRD)测定了析出相的点阵常数,用X射线小角散射法测定析出相的粒度分布。采用扫描电镜(SEM)研究了析出相的形貌和元素组成,用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定了析出相中各元素含量及析出相总量。结果表明:电解条件对析出相的萃取量影响明显,K4208高温合金中有新相、γ′、M₆C和M₁₂C这4种析出相。新相的稳定性比较高,不溶于6%(V/V)H₂SO₄-20%(V/V)H₂O₂溶液和20%(V/V)HCl乙醇溶液,在50%(V/V)H₂SO₄中部分溶解。M₆C和M₁₂C相呈块状,粒径相对较小,混合相的平均粒径为170.7nm;新相呈片状,颗粒粗大,平均粒径为216.6nm。     

K4208高温合金中析出相的表征

K4208高温合金中W、Mo含量比较高,通常会形成碳化物和金属间相。为了对K4208高温合金中析出相做定性定量分析,通过实验选择了合适的电解条件:电解液为10g/L氯化锂-40g/L磺基水杨酸-5%(V/V)甘油甲醇溶液,电流密度为0.04~0.06A/cm²,电解温度为0~-5℃。采用电解萃取方法将析出相从合金基体中分离,研究了析出相的分离方法,将碳化物溶解,得到了单独新相。通过X射线衍射(XRD)测定了析出相的点阵常数,用X射线小角散射法测定析出相的粒度分布。采用扫描电镜(SEM)研究了析出相的形貌和元素组成,用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定了析出相中各元素含量及析出相总量。结果表明:电解条件对析出相的萃取量影响明显,K4208高温合金中有新相、γ′、M₆C和M₁₂C这4种析出相。新相的稳定性比较高,不溶于6%(V/V)H₂SO₄-20%(V/V)H₂O₂溶液和20%(V/V)HCl乙醇溶液,在50%(V/V)H₂SO₄中部分溶解。M₆C和M₁₂C相呈块状,粒径相对较小,混合相的平均粒径为170.7nm;新相呈片状,颗粒粗大,平均粒径为216.6nm。     

γ/γ′共晶相对GH4720Li合金耐腐蚀性能的影响

采用电化学测试方法研究了γ/γ′共晶相对GH4720Li合金耐腐蚀行为的影响,利用光学显微镜和原子力显微镜分析了腐蚀前后的微观组织和相间电位。结果表明,GH4720Li合金中γ/γ′共晶相是由Al、Ti元素偏聚形成。电化学测试结果、原位腐蚀观察以及原子力显微镜测试结果均显示γ/γ′共晶相会导致该合金的耐腐蚀性能下降。GH4720Li合金γ/γ′共晶相中γ′相的耐蚀性元素质量分数低和连续分布是耐蚀性下降的根本原因。     

时效热处理对镍基单晶高温合金组织的影响

 研究了经不同时效热处理后一种镍基单晶高温合金γ′相的形貌。结果表明：不同的时效热处理制度对所研究镍基单晶高温合金γ′相形貌影响显著。一次时效处理使固溶态γ′相平均尺寸增大;1 080 ℃×6 h一次时效+〖JP〗二次时效处理对γ′相平均尺寸的影响不明显,只加强了γ′相的规则度;1 050 ℃×16 h一次时效+二次时效处理时,γ′相尺寸増长显著。合金经850 ℃×24 h二次时效后,γ′/γ基体通道中均有更细小的二次或三次γ′相析出。     

含Laves相TiCr2钛铬合金的高温氧化特性

研究了含铬18%～35%(质量分数)及Laves相TiCr2钛铬合金在650,700和780℃温度下的抗氧化性能.试验结果表明,含铬量对过共析钛铬合金的抗氧化性能有显著影响.在相同条件下,含铬量低于21%的合金的抗氧化性能不如纯钛,而含铬量达到26%以上时,抗氧化性能比纯钛高2～3倍.含TiCr2钛铬合金在高温下既发生了外氧化又发生了内氧化.外氧化层没有抗氧化保护作用.铬合金化提高含TiCr2钛铬合金的抗氧化性能主要是由于形成了连续、致密的含铬内氧化层.钛铬合金的高温抗氧化性能对氧化温度敏感,氧化温度提高,则抗氧化性能明显降低.     

FGH4102粉末高温合金等温热模拟压缩试验及动态再结晶组织研究

本文研究了新型第四代粉末高温合金FGH4102在等温热模拟压缩过程中的组织演变,对γ′相在动态再结晶过程中的作用进行了探讨。结果表明,热等静压态合金在1060~1120℃温度范围变形时,热加工性能较好。1140℃变形后试样容易发生开裂,合金热加工性能较差。合金在γ+γ′两相区变形时均发生了不同程度的动态再结晶,再结晶晶粒尺寸远小于热等静压态的晶粒尺寸。变形过程中,尺寸较大的γ′相起到促进动态再结晶的作用。变形参数对动态再结晶的影响非常显著。低温高应变速率变形时,γ′相促进动态再结晶形核占主导地位,再结晶晶粒比较细小;高温低应变速率变形时,晶粒长大逐渐占据主导地位,再结晶晶粒尺寸较大。     

钛质量分数对LF2合金微观组织与性能的影响

 采用热力学计算软件对LF2合金中的析出相进行计算,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、微细相分析以及拉伸试验,对不同钛质量分数的LF2合金的微观组织和力学性能进行了研究,结果表明：LF2合金中γ′相以近球形在晶内弥散析出,尺寸约为20 nm,Laves相在晶界以纤维状和块状析出;随钛质量分数增加,γ′相数量增加,钛质量分数增加了0.92%,γ′相的质量分数是原来的1.35倍;Laves相数量增多,由纤维状变为短棒状。随钛质量分数增加,LF2强度增加,γ′相强化效果相对减弱,但γ′相仍然是最主要的强化相。     

W和Ta对新型镍基粉末高温合金显微组织的影响

摘要：采用相同的粉末冶金工艺与热处理方法设计3种W和Ta含量不同的合金，利用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、场发射扫描电镜（FE SEM）、X射线衍射仪（XRD）等多种研究手段，研究W和Ta元素对新型镍基粉末高温合金显微组织的影响。结果表明：改变W和Ta含量对合金晶粒组织和MC型碳化物的析出没有明显影响；随着合金中Ta含量的减少和W含量的增加，γ/γ′相错配度逐渐减小；随着合金中Ta含量和γ/γ′相错配度的增加，γ′相含量和尺寸均增加，二次γ′相粗化长大和达到分裂的时间缩短，尺寸分布越来越不均匀。     

热处理过程中FGH96合金的微观组织演变

通过热处理实验研究了热处理过程中FGH96合金的微观组织演化，量化了固溶温度和保温时间对晶粒尺寸、γ′相尺寸、面积分数及晶粒分布的影响，分析了γ′相和应变存储能对晶粒演变的影响。结果表明：在热处理过程中，含有大量应变存储能的变形晶粒发生静态再结晶，晶粒细化，而动态再结晶晶粒发生晶粒长大，当两者平衡时可获得均匀细小的晶粒组织。合金在1060℃保温120 min后，γ′相尺寸和晶粒尺寸分布较为均匀，平均晶粒尺寸为7.37μm。γ′相的面积分数随固溶温度和保温时间的增加而减小，一次γ′相在亚固溶保温过程中存在粗化和分裂现象，使得一次γ′相的面积分数和尺寸先增加后减小。γ′相的非均匀溶解会导致局部晶粒长大较快，形成混晶。     

无标样粉末电极浸蚀定量法测定高温合金中的γ′和η相

在物理化学相分析中,高温合金中的γ′和η相的化学和电化学性质很相似,一般方法不能将它们定量分离,因而不能进行各自的定量分析。 本文根据动电位浸蚀定量相分析原理,采用无标样法对电解提取的阳极粉末中γ′+η相体系进行了定量分析方法研究,提出一种测定γ′和η相相对含量的浸蚀定量方法。     

GH220合金相分析

GH220合金(以下简称合金)是我国目前正在研制的一种高合金化镍基变形合金。它含有较高的铬、钨、钼、钴、铝、钛及少(微)量的碳、镁、硼、铈。合金主要靠。′相沉淀强化,同时在晶界及晶内存在少量的MC、M_6C及M_3B_2。本文通过综合鉴定,证明合金中存在两类组成不同的M_6C,并试验了合金中微量相M_3B_2、M_6C和MC的分离条件:计算了M_3B_2、M_6C及MC的平均组成,提出了合金中微量相的相分析流程图。     

Ti对镍基高温合金时效组织中γ′的影响

本文通过马弗炉将热处理后的样品进行不同时间的长期时效处理,利用扫描电镜观察长期时效样品中的γ′形貌。结果表明,三种合金热处理后的组织均由γ相,γ′相,MC和M23C6型碳化物组成。三种合金经800℃/500 h后,γ′相仍呈立方态,900℃/500 h后,γ′相边缘开始圆化,并且随着时间的延长,圆化得越严重。时效过程中的γ′相长大遵循了LSW规律,时效时间和温度的增加都会促进γ′相长大,温度的增加更有利于γ′相长大。     

具有晶间腐蚀抗力的铝合金及其制备方法

一种耐腐蚀的铝合金具有控制量的铁、锰、铬和钛，并且含有铜、硅、镍以及不超过杂质水平的锌。调整所述合金的化学组成，以使晶粒边界的电解电位与合金基体相匹配，从而降低晶间腐蚀。所述合金特别适合于采用挤压和钎焊技术制造热交换器中的管材。     

GH4199镍基高温合金的析出相分析研究

采用物理化学相分析方法对GH4199镍基变形高温合金不同成分的板材和棒材的析出相进行了定性、定量分析。详细研究了各种析出相的分离、分析方法,实现了M6C和W-Mo固溶体的分离与定量测定。研究表明,标准热处理试样主要析出相为γ′,M6C和W-Mo固溶体,经800℃长期时效后,大量的μ相生成,同时还析出较多的富铬相,如:M23C6,σ和α-Cr。同时探讨了不同C,Al,Ti含量对合金析出相析出量的影响规律,发现随C含量增加,M6C含量也逐渐增加,而Al,Ti含量增加也会导致γ′明显增加。微量元素Mg主要分布在